[发明专利]一种基于氧化石墨烯的阻燃涂层织物的制备方法及应用

说明书

本发明涉及一种基于氧化石墨烯的阻燃涂层织物的制备方法及应用，首先将棉织物浸入氧化石墨烯水分散液中得到氧化石墨烯涂层棉织物，然后将氧化石墨烯涂层棉织物浸入DMAEMA溶液中，并经紫外光光照得到氧化石墨烯/PDMAEMA涂层棉织物，最后将氧化石墨烯/PDMAEMA涂层棉织物浸入超声波处理的六方氮化硼纳米片分散液中制得氧化石墨烯/PDMAEMA/六方氮化硼三明治状分层纳米涂层阻燃棉织物；氧化石墨烯/PDMAEMA/六方氮化硼三明治状分层纳米涂层阻燃棉织物可用于制备大面积火灾预警传感器。采用本发明的基于氧化石墨烯的阻燃涂层织物制得的大面积火灾预警传感器，可实现大面积传感，且报警时间较短。

技术领域

本发明属于火灾预警传感器技术领域，涉及一种基于氧化石墨烯的阻燃涂层织物的制备方法及应用，具体涉及一种氧化石墨烯/PDMAEMA/六方氮化硼三明治状分层纳米涂层阻燃棉织物的制备方法及其在火灾预警传感器方面的应用。

背景技术

随着国家的不断发展，社会对轻型材料的需求日益增加，特别是在建筑、装饰、交通、家具、电缆和电气设备等领域。然而，许多常见的轻质材料是高度可燃的，如聚合物泡沫、木材、纺织品等，着火温度超过300-500℃时，会剧烈燃烧，火焰迅速蔓延。这就容易导致每年发生相当多的火灾事故。火灾事故不仅造成相当大的财产损失和医疗费用，同时对周围环境和全球气候造成了不利影响。为了减少或避免这些火灾的发生，人们使用阻燃材料和采用早期火灾报警探测器等手段，实现易燃材料预燃过程中的高火灾风险预测，并作出及时可靠的响应，从而避免火灾的发生。

目前，市场上虽然有大量的商用火灾预警系统，包括烟雾探测器和红外火焰探测器，但预警和防火效果并不理想。现有的火灾探测器距离燃烧源有一定距离；只有当烟雾浓度或红外探测温度达到临界值时，才能触发火灾探测器。因此，火灾预警反应迟钝(反应时间超过100s)，失去了人们疏散的最佳时机，也加大了扑灭火灾的难度，此外，它们在室外环境中的应用也受到了很大的限制。因此，如何开发一种高效的室内外火灾预警传感器显得至关重要，一旦可燃材料受到高温或火焰刺激时，能够快速、可靠地实时触发信号，从而缩短火灾预警时间，避免造成更大的火灾事故。

基于氧化石墨烯的电绝缘、热不稳定和温度响应热还原特性，通过高温或火焰接触可以实现热还原，从而恢复石墨烯的高导电性，因此越来越多的研究人员设计了基于氧化石墨烯的火灾预警探测器。但由于热还原氧化石墨烯在空气气氛下的热稳定性较低，会逐渐氧化并完全燃烧殆尽，无法实现持续的火灾报警。因此，研究人员致力于赋予氧化石墨烯阻燃功能，使其在燃烧过程中仍保持原有状态，从而实现持续报警。目前基于氧化石墨烯的火灾预警涂料常用在泡沫、海绵和木材上，在织物上的应用还很少，且局限于小规模应用。纺织面料，尤其是棉面料，燃烧温度(360～425℃)时极易燃。据报道，棉织物一旦被点燃，可在～15s范围内会对人体造成致命烧伤。因此，设计一种适用于柔性的棉织物的阻燃防火预警涂料显得至关重要。

因此，针对上述问题，有必要提出进一步的解决方案。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种基于氧化石墨烯的阻燃涂层织物的制备方法及应用。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

氧化石墨烯/PDMAEMA/六方氮化硼三明治状分层纳米涂层阻燃棉织物的制备方法，首先将棉织物浸入氧化石墨烯水分散液中得到氧化石墨烯涂层棉织物，然后将氧化石墨烯涂层棉织物浸入DMAEMA(甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯)溶液中，并经紫外光光照得到氧化石墨烯/PDMAEMA涂层棉织物，最后将氧化石墨烯/PDMAEMA涂层棉织物浸入经超声波处理的六方氮化硼纳米片分散液中制得氧化石墨烯/PDMAEMA/六方氮化硼三明治状分层纳米涂层阻燃棉织物。